14《华中科技大学研究生课题设计、开题报告》 (1)

研究生（开题）报告

题目：一种主动脉覆膜支架原位开窗的可行性研究

学号M*********

姓名刘文奇

专业医学外科

指导教师欧阳晨曦

院（系、所）协和医院

华中科技大学研究生院制

填表注意事项

一、本表适用于攻读硕士学位研究生选题报告、学术报告，攻读博

士学位研究生文献综述、选题报告、论文中期进展报告、学术报告等。

二、以上各报告内容及要求由相关院（系、所）做具体要求。

三、以上各报告均须存入研究生个人学籍档案。

四、本表填写要求文句通顺、内容明确、字迹工整。

一、课题的根据：（研究目的和意义、国内外有关研究概况、原有的基础。）

主动脉瘤是最常见的动脉瘤，是一种严重威胁人类生命的大血管疾病。近年来发病率也逐年增高，成为中老年人猝死的常见原因之一。该疾病非常凶险，致残致死率高。９０年代以前，外科手术为主动脉疾病的主要治疗手段。但手术治疗创伤大，手术时间长、并发症多、死亡率高，对患者全身状况和医疗技术的要求高。因此，90年代后介入治疗成为主流的治疗手段，其中覆膜支架腔内隔绝这一技术较常规的开放式外科手术具有创伤小、术后恢复快、并发症少、明显缩短住院时间等优势。

但是短瘤颈的动脉瘤成为单纯覆膜支架腔内隔绝术的禁区，对以Stanford Ｂ型的胸主动脉夹层动脉瘤腔内隔绝术要求主动脉裂口位置超出左锁骨下动脉开口１５ｍｍ，对以腹主动脉瘤要求瘤体近端与较低一支肾动脉以远１５ｍｍ。对于不能满足上述瘤颈要求的病人如按常规治疗，可供覆膜支架锚定的区域越短，则术中、术后极容易出现支架的移位或者近端I型内漏。但是，为了获得足够的锚定区域，往往需将左锁骨下动脉或肾动脉、肠系膜上动脉、腹腔干动脉一并封闭，进一步导致相关重要脏器缺血等致命并发症。因此，约有２５％－４０％患者不能使用常规覆膜支架植入方法治疗，弓降部主动脉瘤、近肾主动脉瘤以及胸腹主动脉瘤成为目前覆膜支架腔内隔绝术的难题。

目前解决这一问题的方法有：1.覆膜支架植入+外科手术重建被封闭动脉。这种方法国外虽然已经有少数医院开展，但是其手术创伤和手术死亡率与传统开放性手术没有明显差异，无法体现微创手术的优势。2.覆膜支架开窗，就是就是在覆膜支架正对肾动脉等重要内脏动脉开口的位置上开洞，这样既能使覆膜支架跨越重要动脉进行锚定，完全隔绝夹层裂口及预防内漏，又可以保证上述重要器官动脉血流灌注的通畅。

a.方法1

b.方法2

图一、a.覆膜支架植入+外科手术重建动脉 b.覆膜支架开窗

但是，开窗支架制作技术难点在体外预先对覆膜支架开窗，很难准确定位于上述重要分支的开口处，需结合CTA成像（层厚1mm）精确测量的基础上定制。从患者就诊到支架制作成功时间漫长，很多病人在等待中病情加重甚至猝死，大大加增加了此类病人围手术死亡率。

而且，由于个体差异和影像技术而言，体外很难获得脉管腔内三维空间的准确定位。操作难度非常大，成功率低，且其费用极其昂贵，目前除美国和澳大利亚有极少数医院进行临床试验外，国内尚未许可进行该类手术。

因此，如何实现弓降部主动脉瘤、近肾主动脉瘤以及胸腹主动脉瘤等复杂动脉瘤患者覆膜支架的开窗，成为介入治疗的国际难题。有鉴于此，覆膜支架上开窗，实现被阻断血管的再通成为从而实现了复杂动脉瘤患者的介入治疗的关键。

以下，以短瘤颈腹主动脉瘤（近肾腹主动脉瘤）覆膜支架植入后的病例为例，阐述我们的创新设想。为保证足够的锚定区域便把双侧肾动脉一并封闭。然后再血管腔内触发激光，将覆膜支架开窗，再通肾动脉灌注，避免了杂交手术，减轻了病人的痛苦。

图二、 a. b.

图二、a.覆膜支架植入后肾动脉血供被阻断 b.触发激光在覆膜支架上开窗恢复肾脏血供

虽然，目前国际上有人将激光应用到心血管外科，但是当前在研究血管内激光都是以消除动脉粥样硬化斑块、血管成形为目的。所以，选用的是可以被血管壁等生物组织高选择性吸收的激光源，主要是氩离子激光、CO

激光、Nd：

2

YAG等热作用激光。但是，因为这些激光会引起诸如血管组织大面积凝结、坏死、血管壁穿孔已经血管痉挛等热损伤，而大大限制了激光在心血管外科的发展。因此。将激光应用到心血管外科首先应考虑，如何将激光诱导的生物损伤控制在最小范围。这是目前本研究最关注的问题。

总所周知，工业用大功率激光可以在体外实现对材料的快速、精细加工。目前常用的覆膜支架的材料以涤纶和聚四氟乙烯为主。实现上述材料的瞬间打洞，需要的能量密度远高于常规医用激光10—1000J·cm-2的数量级。所以，工业用大功率激光在血管腔内实现材料的消融的同时，若选择和控制失当，可以造成比上述医用激光更加严重危机生命的生物热损伤。

其次，本研究希望在血液环境内实现对上述涤纶或聚四氟乙烯的处理。但是，血液中的血红蛋白、血小板、水等在分别可见光和红外范围内都有较大吸收峰。所以，对于何种激光在血液内的吸收系数最小，也是本次研究亟需解决的问题。

本项目预实验的可行性验证

预实验在华中科技大学“武汉光电国家实验室”医学光子学研究团队范晓

红副教授指导下完成。范晓红教授对于生物组织和激光的相互作用机理方面有深入的研究。我们与范教授做了本项目可行性方面的预实验。因为，覆膜支架隔绝膜的厚度为0.06-0.1mm，当前主流的品牌的材料为PET(涤纶)。所以我们用厚度为0.1mm PET（涤纶）膜，在体外血液环境内，将PET膜和人体经脉标本重叠置于培养皿底。采用1064nm波长激光（脉宽10ms,频率1HZ，作用3次），血液厚度5mm,可以顺利烧蚀出1.0-2.0mm的焦斑，证明了适当波长的激光是完全可以完成在体内对于覆膜支架隔绝膜的开窗，但是具体何种激光参数，对于人体的安全性最好且开窗的准确性最好，还尚需本项目继续研究。

A、 B、

图三 A、培养皿中浸在血液内重叠放置的PET膜和人血管标本

B、图示为被激光烧蚀后完全被打穿的PET膜，而重叠放置的人血管没有明显的损伤